pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-88-94pharmjournal-1105Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯPHARMACEUTICAL TECHNOLOGYРазработка лекарственной формы мафедина в виде лиофилизата для парентерального введенияDevelopment of a mafedine lyophilizate for parenteral usehttps://orcid.org/0000-0001-6391-2689ТерентьеваО. А.TerentevaO. A.

Терентьева Оксана Андреевна

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 9

Oksana A. Terenteva

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

9, Akad. Pavlova str., St. Petersburg, 197376, Russia

ksana.terentyeva@pharminnotech.comhttps://orcid.org/0000-0003-2304-7605ВайнштейнВ. А.VainshteinV. A.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-1184-6453ТихоноваВ. В.TikhonovaV. V.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-4847-5924УэйлиА. К.WhaleyA. K.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

ТрофимовМ. А.TrofimovM. A.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

194021, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Хлопина, д. 8, корп. 3, литер А

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

8/3A, Khlopina str., St. Petersburg, 194021, Russia

https://orcid.org/0000-0002-4690-1811ПриходькоВ. А.PrikhodkoV. A.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 9

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

9, Akad. Pavlova str., St. Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-9578-6418ШигароваЛ. В.ShigarovaL. V.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Professor Popov str., St. Petersburg, 197376, Russia

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Институт мозга человека имени Н. П. Бехтеревой» Российской академии наукSaint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; N. P. Bekhtereva Institute of the Human Brain, Russian Academy of ScienceФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииSaint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical UniversityФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки «Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж. И. Алфёрова Российской академии наук»,Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; Alferov Federal State Budgetary Institution of Higher Education and Science Saint Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of SciencesФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Институт мозга человека имени Н. П. Бехтеревой» Российской академии наукSaint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University; N. P. Bekhtereva Institute of the Human Brain, Russian Academy of Sciences202124122021104Приложение 18894Copyright © Терентьева О.А., Вайнштейн В.А., Тихонова В.В., Уэйли А.К., Трофимов М.А., Приходько В.А., Шигарова Л.В., 20212021Терентьева О.А., Вайнштейн В.А., Тихонова В.В., Уэйли А.К., Трофимов М.А., Приходько В.А., Шигарова Л.В.Terenteva O.A., Vainshtein V.A., Tikhonova V.V., Whaley A.K., Trofimov M.A., Prikhodko V.A., Shigarova L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1105Введение

Введение. Цереброваскулярные заболевания (ЦВЗ) являются важнейшей медико-социальной проблемой современной неврологии, поскольку имеют самые высокие показатели заболеваемости, смертности и инвалидизации среди населения. Растущая заболеваемость ЦВЗ в результате старения населения во всем мире требует срочной разработки терапевтических, диагностических и профилактических средств. Однако разработка лекарственных препаратов для лечения заболеваний мозга имеет ограничения за счет наличия гематоэнцефалического барьера, который защищает мозг от попадания большинства молекул из кровотока в центральную нервную систему (ЦНС). В ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургском государственном химико-фармацевтическом университете» Минздрава России был синтезирован агонист альфа-2-адренорецепторов мафедин, который может быть использован как нейропротекторное и нейрореабилитационное средство при черепно-мозговой травме, обладает мягким психостимулирующим и анксиогенным действием.

Цель

Цель. Разработка лекарственной формы мафедина с целью улучшения его проникающей способности в ЦНС и увеличения стабильности в готовой лекарственной форме.

Материалы и методы

Материалы и методы. Субстанция мафедина [6-оксо-1-фенил-2-(фениламино)-1,6-дигидропиримидин-4-олят натрия]; лецитин, спен-60, твин-80, полоксамер 188, маннитол, токоферола ацетат, аскорбиновая кислота, метиленхлорид (МХ), диметилсульфоксид, ацетонитрил, кислота трифторуксусная. Тонкую эмульсию мафедина получали обработкой ультразвуком. Готовую лекарственную форму получали лиофильным высушиванием. Остаточные растворители определяли методом газовой хроматографии на газовом хроматографе. Количественное содержание мафедина определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Размер частиц эмульсии и дзета-потенциал определяли на анализаторе частиц Zetasizer Nano ZS.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Получена готовая лекарственная форма мафедина в виде лиофилизата, представляющая собой пористую таблетку светло-желтого цвета, без запаха. Средняя масса сухой таблетки составила (0,17 ± 0,01) г с содержанием мафедина (26 ± 1) мг. Содержание воды в лиофилизате составило 3,85 %. Количественное содержание МХ в лиофилизате соответствало требованиям, предъявляемым к содержанию остаточных растворителей. Время восстановления лиофилизата в первичную эмульсию составляло 3–5 секунд. Восстановленная дисперсия имела желтый цвет, не имела запаха, не расслаивалась в течение 2 суток при хранении. рН восстановленной ЛФ составляло 7,34. Средний размер частиц – 164,7 ± 6,4 нм, дзета-потенциал – –32 мВ.

Заключение

Заключение. Разработанная лекарственная форма стабильна по физико-химическим и фармацевтическим показателям и предназначена для экспериментального изучения на моделях в качестве нейропротекторного и нейрореабилитационного средства.

Introduction

Introduction. Cerebrovascular disease (CVD) is the most important medical and social problem of modern neurology because they have the highest rates of morbidity, mortality and disablement in the population. The growing incidence of CVD as a result of an aging population worldwide requires the emergent development of therapeutics, diagnostic and preventive tools. However, the development of drugs for the treatment of brain diseases has limitations due to the presence of the blood-brain barrier, which protects the brain against most molecules from the bloodstream entering the central nervous system. At the St. Petersburg State Chemical Pharmaceutical University of the Ministry of Health of Russia the alpha-2 adrenergic agonist mafedine was synthesized, which has mild psychostimulant and anxiogenic effects and which may be used in the treatment of traumatic brain injury as a neuroprotective agent.

Aim

Aim. The development of a dosage form of mafedine in order to improve its penetration into the central nervous system.

Materials and methods

Materials and methods. Mafedine (pharmaceutical substance) [6-oxo-1-phenyl-2-(phenylamino)-1,6-dihydropyrimidin-4-olate sodium] (St. Petersburg State Chemical-Pharmaceutical University of the Ministry of Health of Russia); lecithin, span-60, Tween-80, Poloxamer 188, mannitol, vitamin E, ascorbic acid, methylene chloride, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, trifluoroacetic acid. The fine emulsion of mafedine was obtained by ultrasound. The dosage form of mafedine was obtained by freeze drying. Residual solvents were determined by gas chromatography. Quantitative analysis of mafedine was performed by high-performance liquid chromatography. Particle size and zeta potential of emulsion were determined on a Zetasizer Nano ZS.

Results and discussion

Results and discussion. Lyophilizate of mafedine was obtained and presenting as a light yellow porous, odorless tablet. The average mass of dry tablet was (0,17 ± 0,01) g with mafedine content is (26 ± 1) mg. The water content in the lyophilizate was 3,85 %. The quantity of methylene chloride in the lyophilizate correspond to the requirements for residual solvent content. The reconstitution time of lyophilizate into a primary emulsion was 3–5 seconds. The reconstituted dispersion was yellow, odorless, and did not break within 2 days during storage. The pH of the reconstituted emulsion was 7,34. The average particle size was (164,7 ± 6,4) nm, the zeta potential was –32 mV.

Conclusion

Conclusion. The developed dosage form is stable according to its physicochemical and pharmaceutical characteristics and is suitable for experimental study on models as a neuroprotective and neurorehabilitation agent.

мафединлиофилизатлекарственная формакриопротекторманнитолнейропротекцияmafedinelyophilizatedosage formcryoprotectantmannitolneuroprotectionРезультаты работы получены с использованием оборудования ЦКП «Аналитический центр ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России» в рамках соглашения № 075-15-2021-685 от 26 июля 2021 года при финансовой поддержке Минобрнауки РоссииThe results of the work were obtained using the equipment of the Center for Collective Use "Analytical Center of Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University" within the framework of agreement No. 075-15-2021-685 dated July 26, 2021 with the financial support of the Ministry of Education and Science of RussiaReferencesLi Y., Li M., Wang M., Zhou Y. et al. Acute cerebrovascular disease following COVID-19: a single center, retrospective, observational study. Stroke and vascular neurology. 2020;5(3):279–284. DOI: 10.1136/svn-2020-000431.Li Y., Li M., Wang M., Zhou Y. et al. Acute cerebrovascular disease following COVID-19: a single center, retrospective, observational study. Stroke and vascular neurology. 2020;5(3):279–284. DOI: 10.1136/svn-2020-000431.Singh A. K., Gillies C. L., Singh R., Singh A., Chudasama Y., Coles B., Seidu S., Zaccrdi F., Davies M. J., Khunti K. Prevalence of co morbidities and their association with mortality in patients with COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Diabetes obesity and metabolism. 2020;22(10):1915–1924. DOI: 10.1111/dom.14124.Singh A. K., Gillies C. L., Singh R., Singh A., Chudasama Y., Coles B., Seidu S., Zaccrdi F., Davies M. J., Khunti K. Prevalence of comorbidities and their association with mortality in patients with COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Diabetes obesity and metabolism. 2020;22(10):1915–1924. DOI: 10.1111/dom.14124.Pranata R., Huang I., Lim M. A., Wahjoepramono E. J., July J. Impact of cerebrovascular and cardiovascular diseases on mortality and severity of COVID-19 – systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Journal of stroke and cerebrovascular diseases. 2020;29(8):104949. DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104949.Pranata R., Huang I., Lim M. A., Wahjoepramono E. J., July J. Impact of cerebrovascular and cardiovascular diseases on mortality and severity of COVID-19 – systematic review, meta-analysis, and meta-regression. Journal of stroke and cerebrovascular diseases. 2020;29(8):104949. DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104949.Shah R., Wilkins E., Nichols M., Kelly P., El-Sadi F., Wright F. L., Townsend N. Epidemiology report: trends in sex-specific ce rebrovascular disease mortality in Europe based on WHO morta lity data. European heart journal. 2019;40:755–764. DOI: 10.1093/eurheartj/ehy378.Shah R., Wilkins E., Nichols M., Kelly P., El-Sadi F., Wright F. L., Townsend N. Epidemiology report: trends in sex-specific cerebrovascular disease mortality in Europe based on WHO mortality data. European heart journal. 2019;40:755–764. DOI: 10.1093/eurheartj/ehy378.Małkiewicz M. A., Szarmach A., Sabisz A., Cubała W. J., Szurows ka E., Winklewski P. J. Blood-brain barrier permeability and physi cal exercise. Journal of neuroinflammation. 2019;16:15. DOI: 10.1186/s12974-019-1403-x.Małkiewicz M. A., Szarmach A., Sabisz A., Cubała W. J., Szurowska E., Winklewski P. J. Blood-brain barrier permeability and physical exercise. Journal of neuroinflammation. 2019;16:15. DOI: 10.1186/s12974-019-1403-x.Skorobogatova A. I., Terent’eva O. A., Vainstein V. A., Okovitij S. V., Flisyuk E. V., Narkevich I. A. Targeted transport as a promising method of drug delivery to the central nervous system: A Review. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019;53(9):845–851. DOI: 10.1007/s11094-019-02088-8.Skorobogatova A. I., Terent’eva O. A., Vainstein V. A., Okovitij S. V., Flisyuk E. V., Narkevich I. A. Targeted transport as a promising method of drug delivery to the central nervous system: A Review. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019;53(9):845–851. DOI: 10.1007/s11094-019-02088-8.Новикова А. А., Кезимана П., Станишевский Я. М. Методы по лучения липосом, используемых в качестве носителей ле карственных средств. Разработка и регистрация лекарствен ных средств. 2017;(2):134–138.Novikova A. A., Kezimana P., Stanishevskiy Ya. M. Methods of obtaining liposomes, used as drug delivery systems. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2017;(2):134–138. (In Russ.)Анисимова Н. А. Фармакологическая активность мафедина: ав тореф. дис. ... канд. биол. наук. Санкт-Петербург; 1984. Доступно по: https://e-catalog.nlb.by/Record/BY-NLB-rr36182120000. Ссылка активна на 02.12.2021.Anisimova Н. А. Pharmacologicheskaya aktivnost' mafedina [Mafedine pharmacological activity] [dissertation]. St. Petersburg; 1984. Available at: https://e-catalog.nlb.by/Record/BY-NLB-rr36182120000. Accessed: 02.12.2021. (In Russ.)Sysoev Yu. I., Meshalkina D. A., Petrov D. V., Okovityi S. V., Musien ko P. E., Kalueff A. V. Pharmacological screening of a new alpha-2 adrenergic receptor agonist, mafedine, in zebrafish. Neurosci Lett. 2019;701:234–239. DOI: 10.1016/j.neulet.2019.03.001.Sysoev Yu. I., Meshalkina D. A., Petrov D. V., Okovityi S. V., Musienko P. E., Kalueff A. V. Pharmacological screening of a new alpha-2 adrenergic receptor agonist, mafedine, in zebrafish. Neurosci Lett. 2019;701:234–239. DOI: 10.1016/j.neulet.2019.03.001.Сысоев Ю. И., Дагаев С. Г., Кубарская Л. Г., Гайкова О. Н., Узуегбу нам Б. Ч., Модисе К., Маквана Т. Л., Оковитый С. В. Нейропро текторная активность агониста альфа-2 адренорецепторов мафедина на модели черепно-мозговой травмы у крыс. Биоме дицина. 2019;15(1):62–77. DOI: 10.33647/2074-5982-15-1-62-77.Sysoev Yu. I., Dagaev S. G., Kubarskaya L. G., Gajkova О. N., Uzuegbunam B. Ch., Modise K., Makvana Т. L., Okovityi S. V. Neuroprotective activity of the alpha-2 adrenergic agonist mafedine on model of traumatic brain injury in rats. Biomed. 2019;15(1):62–77. (In Russ.) DOI: 10.33647/2074-5982-15-1-62-77.Sysoev Yu. I., Prikhodko V. A., Chernyakov R. T., Idiyatullin R. D., Musienko P. E., Okovityi S. V. Effects of аlpha-2 аdrenergic аgonist mafedine on brain electrical activity in rats after traumatic brain injury. Brain Sci. 2021;11:981. DOI: 10.3390/brainsci11080981.Sysoev Yu. I., Prikhodko V. A., Chernyakov R. T., Idiyatullin R. D., Musienko P. E., Okovityi S. V. Effects of аlpha-2 аdrenergic аgonist mafedine on brain electrical activity in rats after traumatic brain injury. Brain Sci. 2021;11:981. DOI: 10.3390/brainsci11080981.Блынская Е. В., Тишков С. В., Алексеев К. В., Минаев С. В. Созда ние лиофилизата ГК-2 для приготовления раствора для инъек ций с применением полиолов. Разработка и регистрация ле карственных средств. 2018;2(23):26–31.Blynskay Е. V., Tishkov S. V., Alekseyev K. V., Minaev S. V. Creation of liophylisate of GK-2 for preparation of solution for injections with use of polyols. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2018;2(23):26–31. (In Russ.).Краснюк И. И., Тарасов В. В., Козлова Ж. М., Степанова О. И., Краснюк (мл.) И. И., Кугач В. В. Выбор криопротектора для лио филизации тритикаина-α. Вестник фармации. 2019;1(83):49–53.Krasnyuk I. I., Tarasov V. V., Kozlova Zh. M., Stepanova О. I., Krasnyuk I. I. (jn), Kuhach V. V. The choice of a cryoprotector for triticain-α lyophilization. Vestnik pharmacii = Pharmacy Bulletin. 2019;1(83):49–53.Liao X., Krishnamurthy R., Suryanarayanan R. Influence of pro cessing conditionson the physical state of mannitol-implications in freeze-drying. Pharmaceutical research. 2007;24:370–376. DOI: 10.1007/s11095-006-9158-3.Liao X., Krishnamurthy R., Suryanarayanan R. Influence of processing conditionson the physical state of mannitol-implications in freeze-drying. Pharmaceutical research. 2007;24:370–376. DOI: 10.1007/s11095-006-9158-3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.